CN111705853A - 一种可监测注浆情况的高压渗透注浆装置及注浆方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可监测注浆情况的高压渗透注浆装置及注浆方法，该装置包括注浆装置、注浆装样装置和清洗装置；注浆装样装置通过控制阀门与注浆装置和清洗装置连通。注浆时，空气压缩机将空气由管道输送至含灌浆料的灌浆压力罐，使灌浆压力罐内压力增大，从而将罐内的灌浆料拌合物压至注浆装样装置；注浆装样装置的顶板与侧壁均安装有视频监测器，可实时监测注浆情况；侧壁设有脉冲电磁波发射器与接收器，接收到的反射信号传输至显示器，通过观察波形、振幅变化可推断注浆的密实度。本发明可对注浆过程进行实时监测，并测试注浆的密实度，操作方便，结果展示直观。

Description

一种可监测注浆情况的高压渗透注浆装置及注浆方法
技术领域
本发明涉及高压渗透注浆装置，尤其涉及一种可监测注浆情况的高压渗透注浆装置及注浆方法。
背景技术
高压渗透注浆是指用高压设备将一定材料配制成浆液灌入地层或缝隙内，浆液以渗透渗入方式，渗入土体孔隙，以达到加固地层或防渗堵漏的目的。此方法可用于防渗堵漏、提高地基土的强度和变形模量、充填空隙、进行既有建筑地基基础加固和控制变形。
对注浆过程需要进行实时监测时，需要对孔道饱满度进行检测。目前孔道饱满度的检测方法主要有超声波法、X射线法和阻尼振动法，但需要使用额外的仪器，耗费大量物力，成本较高。
由于目前缺少对注浆过程进行实时监测的装置，因此如何方便有效地检测注浆饱满度成为了一个难题。
发明内容
发明目的：针对上述问题，本发明提供一种可监测注浆情况的高压渗透注浆装置及注浆方法，通过该装置和注浆方法可实现在注浆过程中实时监测注浆情况，测试注浆的密实度，操作方便，结果展示直观。
技术方案：本发明可监测注浆情况的高压渗透注浆装置，包括注浆装置、注浆装样装置和清洗装置；
该注浆装置包括灌浆压力罐、空气压缩机、加压管和注浆管，空气压缩机将空气输送至灌浆压力罐，进而将罐内的浆料通过第一阀门压入注浆装样装置内；
注浆装样装置包括试样区和灌浆料区，注浆装样装置顶部和侧壁上开设有注浆孔，灌浆料从灌浆料区通过注浆孔渗入试样区；
清洗装置包括高压水泵，高压水泵与注浆装样装置通过第二阀门连通，高压水泵中的水经过第二阀门进入注浆装样装置。
灌浆压力罐顶部设有气压表和第一视频监测器，该第一视频监测器实时监测注浆情况。
注浆装样装置顶部的注浆孔通过注浆管与注浆装置连通。
注浆装样装置上设有第二视频监测器，以实时监测注浆情况。
注浆装样装置侧壁上设有电磁波发射器与接收器，该电磁波发射器与接收器接收的反射信号传输至显示器。
本发明高压渗透注浆方法，采用可监测注浆情况的高压渗透注浆装置进行注浆，该注浆方法包括以下步骤：
(1)将需要注浆的试样放入试样区，将灌浆料装入灌浆压力罐，关闭第二阀门和第三阀门，开启第一阀门，进行注浆；
(2)空气压缩机将空气由管道输送至含灌浆料的灌浆压力罐，使灌浆压力罐内压力增大，从而将罐内的灌浆料拌合物经过第一阀门压至注浆装样装置；
(3)注浆装样装置上的第二视频监测器实时监测注浆情况，侧壁外的脉冲电磁波发射器与接收器工作，接收到的反射信号传输至显示器；
(4)注浆完成，取出试样，关闭第一阀门，开启第二阀门和第三阀门，高压水泵中的水经过第二阀门进入注浆装样装置，清洗注浆管与注浆装样装置。
步骤(3)中，若显示器上的雷达波衰减较慢，出现振幅增大的情况，或反射信号强烈，振幅衰减很快，则注浆试样内部不密实，有空洞存在。
工作原理：本发明可对注浆过程进行实时监测，并测试注浆的密实度，操作方便，结果展示直观。通过顶板与侧壁上的视频监测器实时监测注浆情况，侧壁外层的脉冲电磁波发射器与接收器工作，接收到的反射信号传输至显示器，通过观察波形、振幅变化推断注浆的密实度。当脉冲电磁波信号遇到介电常数不同的界面时，会产生反射，通过分析反射信号的波形可以判断注浆密实度。若显示雷达波衰减较慢，出现振幅增大的情况，或反射信号强烈，振幅衰减很快，则内部不密实，有空洞存在。
有益效果：本发明具有以下优点：
(1)本发明可对注浆过程进行实时监测，并测试注浆的密实度，操作方便，结果展示直观。
(2)注浆装样装置通过顶板与侧壁的注浆孔从不同方向进行注浆，达到较好的注浆效果。
(3)在注浆装样装置与灌浆压力罐上方设置气压表，实时监测装置气压。
(4)注浆装样装置通过第一阀门和第二阀门的切换，分别与注浆装置、清洗装置连接，合理利用注浆管的同时有效地清洗装置。
附图说明
图1为本发明高压渗透注浆装置示意图；
图2为本发明注浆装样装置顶板注浆孔示意图；
图3为本发明注浆装样装置侧壁注浆孔示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，本发明包括注浆装置、注浆装样装置和清洗装置。注浆装置包括灌浆压力罐4、空气压缩机1、加压管和注浆管，空气压缩机1将空气由管道输送至内含搅拌充分灌浆料的灌浆压力罐4，使灌浆压力罐内部压力增大，从而将罐内的灌浆料拌合物经过第一阀门5压至注浆装样装置；灌浆压力罐4顶部有气压表2和第一视频监测器3，可实时监测内部情况。
注浆装样装置顶板与侧壁上开设有注浆孔10，顶部的注浆孔与注浆管8连通，注浆装样装置顶板有气压表9，顶板与侧壁设置有第二视频监测器12，可实时监测注浆情况。侧壁外层有脉冲电磁波发射器与接收器14，接收到的反射信号传输至显示器。注浆装样装置通过注浆管接头与注浆装置和清洗装置连接。
清洗装置包括高压水泵7，高压水泵中的水经过第二阀门6进入注浆装样装置，经过第三阀门15从排水口16排出；
该注浆装置工作时，将第二阀门6和第三阀门15关闭，空气压缩机1将空气由管道输送至内含搅拌充分灌浆料的灌浆压力罐4，使灌浆压力罐4内部压力增大，从而将罐内的灌浆料拌合物经过第一阀门5压至注浆装样装置。
注浆装样装置顶板上开有一圈注浆孔10，侧壁的上、中、下位置也分别开设有一圈注浆孔10，使灌浆料从灌浆料区11的各个方向进入试样区13。
注浆装样装置的顶板与侧壁均安装有第二视频监测器12，可实时监测注浆情况。侧壁外层有脉冲电磁波发射器与接收器14，接收到的反射信号传输至显示器。若显示雷达波衰减较慢，出现振幅增大的情况，或反射信号强烈，振幅衰减很快，则内部不密实，有空洞存在。
注浆装样装置通过注浆管接头连接注浆装置与清洗装置。注浆装样装置通过开启第一阀门5，关闭第二阀门6，与注浆装置连接；通过开启第二阀门6，关闭第一阀门5与清洗装置连接。
清洗时关闭第一阀门5，开启第二阀门6和第三阀门15，高压水泵7中的水经过第二阀门6进入注浆装样装置，清洗注浆管与注浆装样装置，经过第三阀门15从排水口16排出。
本发明可监测注浆情况的高压渗透注浆装置的注浆方法包括以下步骤：
(1)将需要注浆的试样放入试样区13，将搅拌充分的灌浆料装入灌浆压力罐4，关闭第二阀门6和第三阀门15，开启第一阀门5，进行注浆；
(2)空气压缩机1将空气由管道输送至内含搅拌充分灌浆料的灌浆压力罐4，使灌浆压力罐4内部压力增大，从而将罐内的灌浆料拌合物经过第一阀门5压至注浆装样装置；
(3)注浆装样装置顶板与侧壁上的视频监测器12实时监测注浆情况，侧壁外层的脉冲电磁波发射器与接收器14工作，接收到的反射信号传输至显示器，通过观察波形、振幅变化推断注浆的密实度。若显示雷达波衰减较慢，出现振幅增大的情况，或反射信号强烈，振幅衰减很快，则注浆试样内部不密实，有空洞存在；
(4)注浆完成，取出试样，关闭第一阀门5，开启第二阀门6和第三阀门15，高压水泵7中的水经过第二阀门6进入注浆装样装置，清洗注浆管与注浆装样装置，污水经过第三阀门15从排水口16排出。

Claims (8)

1.一种可监测注浆情况的高压渗透注浆装置，其特征在于：包括注浆装置、注浆装样装置和清洗装置；
所述注浆装置包括灌浆压力罐(4)、空气压缩机(1)、加压管和注浆管(8)，所述空气压缩机将空气输送至灌浆压力罐，进而将罐内的浆料通过第一阀门(5)压入注浆装样装置内；
所述注浆装样装置包括试样区(13)和灌浆料区(11)，所述注浆装样装置顶部和侧壁上开设有注浆孔(10)，所述灌浆料从灌浆料区通过注浆孔渗入试样区；
所述清洗装置包括高压水泵(7)，所述高压水泵与注浆装样装置通过第二阀门(6)连通。
2.根据权利要求1所述的可监测注浆情况的高压渗透注浆装置，其特征在于：所述灌浆压力罐顶部设有气压表(2)和第一视频监测器(3)。
3.根据权利要求1所述的可监测注浆情况的高压渗透注浆装置，其特征在于：所述注浆装样装置顶部的注浆孔通过注浆管与注浆装置连通。
4.根据权利要求1所述的可监测注浆情况的高压渗透注浆装置，其特征在于：所述注浆装样装置上设有第二视频监测器(12)。
5.根据权利要求1所述的可监测注浆情况的高压渗透注浆装置，其特征在于：所述注浆装样装置侧壁上设有电磁波发射器与接收器(14)。
6.根据权利要求1所述的可监测注浆情况的高压渗透注浆装置，其特征在于：所述注浆装样装置底部设有第三阀门(15)和排水口(16)。
7.一种高压渗透注浆方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的可监测注浆情况的高压渗透注浆装置进行注浆，所述注浆方法包括以下步骤：
(1)将需要注浆的试样放入试样区(13)，将灌浆料装入灌浆压力罐，关闭第二阀门(6)和第三阀门(15)，开启第一阀门(5)，进行注浆；
(2)空气压缩机将空气由管道输送至含灌浆料的灌浆压力罐(4)，使灌浆压力罐内压力增大，从而将罐内的灌浆料拌合物经过第一阀门压至注浆装样装置；
(3)注浆装样装置上的第二视频监测器(12)实时监测注浆情况，侧壁外的脉冲电磁波发射器与接收器工作，接收到的反射信号传输至显示器，通过观察波形、振幅变化推断注浆的密实度；
(4)注浆完成，取出试样，关闭第一阀门，开启第二阀门和第三阀门，高压水泵中的水经过第二阀门进入注浆装样装置，清洗注浆管与注浆装样装置。
8.根据权利要求7所述的高压渗透注浆方法，其特征在于：步骤(3)中，若显示器上的雷达波衰减较慢，出现振幅增大的情况，或反射信号强烈，振幅衰减很快，则试样内部不密实，有空洞存在。
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